[發(fā)明專利]一種低氧釩氮合金

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610107573.3
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105734320A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張為民;黃鴻濤;戴紅梅
• 申請（專利權(quán)）人: 南通漢瑞新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C27/02;C22C35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種低氧釩氮合金。

背景技術(shù)

釩氮合金是一種新型合金添加劑，可以替代釩鐵用于微合金化鋼的生產(chǎn)，氮化釩添加于鋼中能提高鋼的強(qiáng)度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機(jī)械性能，并使鋼具有良好的可焊性，在達(dá)到相同強(qiáng)度下，添加氮化釩節(jié)約釩加入量30-40%，進(jìn)而降低了成本。近年來，由于釩氮微合金化技術(shù)明顯的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，使得釩氮微合金在高強(qiáng)度鋼筋、非調(diào)質(zhì)鋼、高強(qiáng)度板帶、CSP產(chǎn)品、高強(qiáng)度厚板和厚壁H型鋼、無縫鋼管、工具鋼等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)中得

到了廣泛的應(yīng)用。尤其是在我國的逐漸推廣，釩氮合金化技術(shù)的發(fā)展也取得了明顯的成效。

目前，關(guān)于釩氮合金生產(chǎn)方法，見有關(guān)方面報(bào)導(dǎo)有多種多樣，在原方配比、制備工藝過程、加熱用爐窯等方面各有不同。釩氮合金是一種新型鋼鐵添加劑，目前釩氮合金的生產(chǎn)方法均是將釩的氧化物和碳質(zhì)還原劑壓制成固體狀后，在燒結(jié)爐內(nèi)的高溫、正壓的氮?dú)夥諊鷥?nèi)進(jìn)行還原、氮化生產(chǎn)釩氮合金；其中反應(yīng)過程中，碳質(zhì)還原劑將氧化釩還原成碳化釩，然后進(jìn)一步氮化為釩氮合金，反應(yīng)過程中始終保持氧元素的存在，同時(shí)由于正壓的原因，導(dǎo)致釩氧化物還原不徹底、產(chǎn)品氧含量殘留度度高，并影響其在鋼鐵中的使用效果。所以亟需改進(jìn)一種低氧的釩氮合金。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低氧釩氮合金，解決上述一個或者多個問題。

本發(fā)明一方面提供，一種低氧釩氮合金，其特征在于：它包含以下原料：粉末狀釩氧化物、碳質(zhì)粉劑以及第一催化混合劑，原料重量配比：粉末狀釩氧化物：72-78％，碳質(zhì)粉劑：20-26％，第一催化劑：0.4-1%。

本發(fā)明另一方面提供，它包含以下原料：粉末狀釩氧化物、碳質(zhì)粉劑，原料重量配比：偏釩酸銨、碳質(zhì)粉劑，原料重量配比：偏釩酸銨：75-81％，碳質(zhì)粉劑：17-23％，第一催化劑：0.4-1%。

本發(fā)明另一方面提供，一種低氧釩氮合金，其特征在于：它包含以下原料：粉末狀釩氧化物、碳質(zhì)粉劑，原料重量配比：多釩酸氨、碳質(zhì)粉劑，原料重量配比：多釩酸氨：65-71％，碳質(zhì)粉劑：27-33％，第一催化劑：0.4-1%。

在一些實(shí)施方式中，第一催化劑為鐵催化劑。

在一些實(shí)施方式中，其中微量元素含量為：釩78-79%、氮含量16-18%、殘氧為0.3-0.5%。

本發(fā)明另一方面提供，一種低氧釩氮合金其生產(chǎn)工藝，其中，包括如下步驟：

a）將粉末狀釩氧化物、碳質(zhì)粉劑和第一催化劑，按原料配方配比要求，進(jìn)行混合攪拌均勻后，在干粉制球機(jī)上，進(jìn)行干粉擠壓制球成型，實(shí)現(xiàn)干式制坯，制得料坯；

b）將料坯投入真空中頻加熱反應(yīng)爐內(nèi)，開始對爐內(nèi)抽真空至270Pa，并同時(shí)對爐內(nèi)加熱升溫至900℃，時(shí)間1-1.5小時(shí)；

c）對爐內(nèi)開始通入氮?dú)猓诘獨(dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下進(jìn)行下列制備工藝：繼續(xù)給爐內(nèi)逐步加熱升溫至1200-1400℃，在爐內(nèi)真空度保持400Pa的情況下，料坯在爐內(nèi)同時(shí)發(fā)生碳化和氮化反應(yīng)，時(shí)間6-7小時(shí)；

d）然后再將爐內(nèi)溫度繼續(xù)升至1500-1700℃，并保持爐內(nèi)正0.05Mpa壓力，進(jìn)一步加熱提高料坯表觀密度，時(shí)間1.5-2.5小時(shí)；

e）然后將料坯在爐內(nèi)冷卻至700℃以下后；再將料坯降入爐內(nèi)儲料倉，繼續(xù)冷卻至100℃以下，即獲得釩氮合金產(chǎn)品。

本發(fā)明另一方面提供，一種低氧釩氮合金其生產(chǎn)工藝，其中，包括如下步驟：

a）將偏釩酸銨、碳質(zhì)粉劑和第一催化劑，按原料配方配比要求，進(jìn)行混合攪拌均勻后，在干粉制球機(jī)上，進(jìn)行干粉擠壓制球成型，實(shí)現(xiàn)干式制坯，制得料坯；

b）將料坯投入真空中頻加熱反應(yīng)爐內(nèi)，開始對爐內(nèi)抽真空至300Pa，并同時(shí)對爐內(nèi)加熱升溫至1000℃，時(shí)間1-1.5小時(shí)；

c）對爐內(nèi)開始通入氮?dú)猓诘獨(dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下進(jìn)行下列制備工藝：繼續(xù)給爐內(nèi)逐步加熱升溫至1200-1400℃，在爐內(nèi)真空度保持400Pa的情況下，料坯在爐內(nèi)同時(shí)發(fā)生碳化和氮化反應(yīng)，時(shí)間7-8小時(shí)；

d）然后再將爐內(nèi)溫度繼續(xù)升至1600-1700℃，并保持爐內(nèi)正0.05Mpa壓力，進(jìn)一步加熱提高料坯表觀密度，時(shí)間1-2小時(shí)；

e）然后將料坯在爐內(nèi)冷卻至700℃以下后；再將料坯降入爐內(nèi)儲料倉，繼續(xù)冷卻至100℃以下，即獲得釩氮合金產(chǎn)品。

本發(fā)明另一方面提供，一種低氧釩氮合金其生產(chǎn)工藝，其中，包括如下步驟：